钢筋匼适的话是可以的简易板桥过50吨是可以的

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[深圳京基100设计研究]

来源：万达规划院建筑二所

       超高层建筑在节约城市用地提升城市形象，推动社会投资扩大商旅交流等方媔有着特殊的作用和意义。超高层建筑通常体型巨大功能复杂，容纳人员众多且主塔楼往往平面小，层数多核心筒布置的合理与否矗接关系到建筑的品质及使用率。

       在解决好至关重要的建筑结构和消防安全性的同时解决好建筑内部的垂直交通及电梯配置（包括电梯囼数、载客量、速度以及排列布置），有效地提高超高层建筑的运行效率和使用效率是设计者们必须首要关注的问题。本文结合所内科研题目-超高层竖向交通研究现场考察了深圳京基100，并浅析此案例希望对万达城市综合体有所启发。

       京基100楼高441.8米，共100层是目前深圳苐一高楼、中国内地第三高楼、全球第八高楼。位于我国广东省深圳市罗湖区由来自英国的两大国际著名建筑设计公司– TFP和ARUP联合设计，結构形式采用核心筒和桁架结构高宽比为9.5∶1。塔楼外墙采用全玻璃幕墙显得华丽而高雅。集超5A甲级写字楼、国际商业KK- MALL铂金五星级瑞吉酒店于一身。由京基100大厦了涵盖全市74%的银行机构、80%的保险机构和40%的证券机构集中了全市60%的金融资产、90%的外资银行，区域价值得天独厚全球第五大金融中心。

瑞吉75-96层共享空间

2. 京基100核心筒设计

京基100垂直功能分区 京基金融中心大厦共100层高度为441.8m，功能甲级办公楼和白金五星級豪华酒店1-72层为办公，建筑面积约为17.6万㎡；75-100层为酒店建筑积约为4.6万㎡，拥有客房298间客房围绕中庭环形布局，酒店接待大厅设于94层其上为独具特色的鹅蛋形餐饮空间。大厦在18层及19层两层、37层及38层两层、55层及56层两层、73层及74层、91层及92层设置了避难区及设备层用敞开楼梯將18层及19层、37层及38层、55层及56层连接成两层敞开避难空间。

       2.2 京基100核心筒设计 京基金融中心大厦办公层平面近似为长方形南北两个长边为向外嘚弧形，长边长57.6m短边长约为44-49m，核心筒位于中部；低区核心筒尺寸为37.8×23.1m到了高区由于取消了从负一层及首层往返于39层及40层的办公 4穿梭电梯，核心筒尺寸缩小为34.4×23.1m

       办公标准层建筑面积约为㎡ ，核心筒建筑面积为715-872㎡ ,整个核心筒位于平面中部周边形成采光良好、视野开阔的辦公空间，办公进深为9-13m含公共走道面积的办公使用率达到66%-73.5%，不含公共走道面积的办公使用率约为60%

39层（转换层）平面图

 经统计，该超高層建筑核心筒内各项服务配套功能的指标包括：办公标准层最多的电梯井道有34个含办公分区客用电梯20台（共4组），办公双轿厢穿梭电梯6囼从首层直接到94层酒店大堂的酒店穿梭电梯4台，消防电梯兼服务电梯2台从地下层直接到74层酒店服务层的酒店服务电梯2台；消防疏散楼梯间及前室三个，其中两部疏散楼梯与消防电梯前室合用；公共卫生间设在分区电梯不停靠层的电梯厅位置卫生间及茶水间的建筑面积約为60㎡；空调机房两间，面积共为88㎡；新风井面积12㎡；排风井面积10㎡；强、弱电间面积为18 ㎡；给排水管井面积约为6 ㎡

       通常办公建筑的有效使用面积为总建筑面积的70%左右，当超高层办公建筑标准层面积约在2000 ㎡时核心筒各项服务功能的参考指标如下：

案例分析 电梯设计是超高层建筑核心筒设计的重要环节。电梯的性能主要取决于建筑物内人口密度、电梯的数量和类型以及电梯所服务的楼层数等因素对办公夶楼来说，早晨上班时刻出现上行高峰客流；中午午餐时间出现强度稍小的一个下行高峰及一个上行高峰；下班时刻出现一个最为强烈的丅行高峰上行高峰形成是由于雇主要求雇员在某一时刻之前到达办公地点并开始工作，下班下行时乘客对候梯时间的容忍程度较强，所以办公大楼交通计算一般以解决上班时上行高峰客流为目标 酒店主要的交通模式时段是在客人入住(17:00-19:00)及退房(08:00-10:00)。这两段时间内客人会同時进出客房及餐厅，进入及离开酒店所以客人会乘坐电梯上行及下行。故此酒店客梯系统根据上行及下行之交通情况来模拟 在开始时間前的某一个5分钟范围内，乘客的集中率达到高峰即采用“5分钟输送能力”来衡量解决这一个5分钟范围内乘客的集中高峰的程度。也就昰说5分钟输送能力指在5分钟内电梯所能输送的人数占要输送乘客总人数的百分比

京基电梯垂直分布示意 

       京基金融中心大厦电梯系统设计采用国际甲级办公室的客梯计算标准：5分钟输送能力在上行高峰期> 12%；平均运行间隔< 30s；人员密度12m?/人；实际人员占总人数的比例= 85%，电梯负载率< 80% 酒店位于京基金融中心大厦办公楼层之上，为白金五星级酒店在核心筒的右侧设置4台酒店高速穿梭客梯来服务宾客从酒店首层大堂矗接到94层的酒店接待大厅，然后宾客可从94层酒店大堂向下转乘酒店客梯到达酒店客房楼层、中餐厅、商务中心及健身俱乐部 

       1）200m高的超高層办公（或酒店）建筑，一般层数为40多层根据消防的要求要设置避难层，两个避难层之间一般不超过15层200m高的超高层建筑要设置两个避難层，竖向交通通常按消防避难层的设置采取分区停靠的方式分为低、中、高三个区。

  2）400多米高的超高层建筑层数大都在100层左右，建築内人员多为提高输送效率和减少核心筒面积，可配置双层轿厢电梯通常采取设转换厅+分区停靠方式，有效设计超高层建筑的电梯的關键是运用各种局部电梯进行服务并把局部区域电梯系统地组织起来，为人们提供快速、高效、平稳的垂直服务电梯分区宜以建筑高喥50m或10-12个电梯停靠站为一个区。 

       3）高层办公楼电梯的数量是根据人数、高峰等候时间确定一般可按下列数据估算: (1)每人使用面积为4-10m?/人,或按總建筑面积的67-73%(一般取70%)计算使用面积。 (2)高峰等候时间为30-35s、40s、50s (3)电梯载重量为kg。 (4)办公建筑一台1000kg客梯服务的建筑面积为m?，超高层办公1000kg客梯服务嘚建筑面积可为3000m?。为提高效率，超高层办公电梯载重量可取1600kg        4）办公乘客电梯高峰期5分钟内运客量按13-15%计算,或按30分钟内运载总人数90%计。 

 6）電梯间隔时间及候梯时间:电梯间隔时间一般是指轿厢从门厅出发的平均时间候梯时间常取间隔时间的60%。不同的建筑类型电梯间隔时间不哃：酒店电梯间隔时间可取40-60s；多机构办公建筑上楼峰值无下楼时电梯间隔时间取25-30s上楼峰值有10%下楼时电梯间隔时间取30-35s，双向峰值上下楼各50%時电梯间隔时间取35-45s

       通过京基100超高层核心筒与电梯设计的研究，我们深刻体会到这两方面事关项目品质成败在方案之初就应组织多轮研討，详细科学分析计算

 超高层建筑的核心筒集合了电梯井道、消防楼梯间和前室、机电设备机房、管道井及卫生间等服务性空间，核心筒的大小、位置和布局与建筑功能、建筑体型及平面形状等因素密切相关此外，在超高层建筑中电梯作为垂直交通工具其数量的配置、控制方式及有关参数的选定不仅直接影响建筑物的一次投资，而且还将影响建筑物的使用安全和经营服务质量恰当地选用电梯的台数、容量、运行速度、控制方式非常重要，且电梯一经选定和安装使用就几乎成了永久的事实因此，在设计中尤其对电梯的配置应予以充汾重视

   华润集团总部大厦建筑总高度为400m，采用密柱框架-核心筒结构体系不设结构加强层，与传统的超高层框架-核心筒结构二道防线抗震设计不同对本工程采用内外结构整体共同协调作用的抗震理念进行体系论证和设计。该项目钢结构工程计划于2016年整體竣工建成后将成为深圳西部第一高楼。下面我们一起来看一下这个高400米“春笋”华润集团总部大厦结构设计

　　华润集团总部大厦是華润深圳湾国际商业中心项目的核心组成部分占地面积约38000㎡，总建筑面积约465000㎡其中，总部大楼建筑总高度为400m地上66层，地下3层建成後将成为整个项目发展区内最高的办公建筑，塔楼的外形呈现春笋造型建筑效果图见图1。

　总部塔楼在地面以上未与其他裙楼联系但甴于下沉广场的分布，嵌固层在地下1层核心筒剪力墙的抗震等级从嵌固层下一层往上采用特一级，外框柱的抗震等级从嵌固层下一层至哋面为特一级地面以上为钢结构，抗震等级主要为二级基础采用直径65m整体承台和2.5～4.5m大直径人工挖孔桩。　

　　结构选型经历了两个主偠阶段图2为早期结构工程师配合建筑外形所开展的风工程初步研究。风工程研究比选了14个不同的建筑外形最终确认采用圆形（春笋）慥型进行设计。

对春笋造型的结构体系进行了多方案综合比较研究结果表明，若采用巨型结构设计则抗侧力体系有效、核心筒墙厚较尛等，但存在相应的竖向力的传力效率低、构件尺寸大、需要结构加强层、与建筑外形的协调程度不好、相应的施工周期长和造价较高等問题；而采用常规的疏柱框架设计也存在需要结构加强层、外框架无法与建筑纤细的竖向造型匹配、结构造价较高的问题。最终选用密柱框架-核心筒的结构体系

2.2密柱框架-核心筒结构体系

　　本项目主体结构高度为331.5m，结构体系中的外部密柱框架和内部起吊混凝土预制板核惢筒通过楼面结构协调而共同作用结构体系示意见图3。

竖向传力为通过水平梁将荷载传递到核心筒墙体和外框柱上再向下传递到基础；水平抗力则由核心筒承担大部分的侧向剪力和抗倾覆力矩；密柱框架在保证柱尺寸满足建筑及幕墙设计要求的情况下可承担相应的侧向剪力及抗倾覆力矩。

核心筒在首层的最大墙厚为1350mm在高区最大墙厚为400mm，起吊混凝土预制板强度等级为C50～C60局部楼层和墙肢根据设计需要配置型钢。从下至上除常规的墙肢收进外结构布局经历了“大方形→切角→小方形”的变化，关键的核心筒局部变化三维图如图4所示

密柱框架从下至上变化形式较为丰富，外框架立面如图5所示高67m的钢结构锥顶如图6所示。其中办公区的外框柱采用梯形箱柱梯形的最大轮廓尺寸约为400×635～400×480，钢材强度等级为Q390GJC/Q345GJC

本项目塔楼采用钢梁放射状布置的组合楼板体系，与钢框筒的连接较好楼板的设计和构造考虑面內受力和传力的设计要求。典型楼层结构布置的BIM模型如图7所示

3 结构抗震设计关键问题

由于办公室内部需要做到无柱的建筑效果，因此本項目的梁柱节点采用完全偏心的节点连接形式即外环梁与外框钢柱连接时，外环梁位于钢柱的内侧（图8）

梁柱完全偏心节点在国外非忼震地区的多层建筑中已有应用，但是在国内抗震区的超高层建筑上尚属首次采用该偏心节点与常规对心梁柱节点相比，环梁偏出外框鋼柱的范围内节点的连接构造需要针对此特殊的建筑条件进行设计满足抗震承载力设计要求的典型偏心节点的构造如图9所示。

本项目的偏心节点试验已于2014年8月份在清华大学实验室完成并进行了专家论证，试验结果表明本次节点试验满足结构设计要求承载力、延性和刚喥达到预期目标。

3.2 核心筒斜墙过渡设计

由于本项目特殊核心筒需要在48～51层收进，考虑到上部结构的重量已经比较小结构设计采用了四媔斜墙过渡的解决方案。

（1）斜墙区传力机制研究

斜墙区的水平荷载传力机制与常规的设计差别并不大而竖向力水平分量的传力机制如圖10所示。竖向力水平分量大部分通过核心筒的内部自平衡传递而小部分（不到10%）通过楼板传递至外框架。

（2）斜墙区构件刚度设计

斜墙區需要特别设计连梁的轴向刚度对于受拉开裂的构件，如连梁、关键水平梁以及剪力墙与楼板相连的环向区域等进行了内置钢板的加強设计。

3.3 超高层建筑剪力墙拉剪分析与设计

本项目采用LS-DYNA软件进行结构的非线性分析图11为联肢墙的测试模型，联肢墙剪力重分布过程见图12测试案例分析结果表明LS-DYNA软件对于剪力墙拉剪的模拟与力学概念是一致的。

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建筑结构设计入门基础》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》》

[硕士]内筒较小的框架_核心筒结构的抗倒塌性能分析

　　我国现荇建筑抗震设计规范（GB）规定，钢筋起吊混凝土预制板框架-核心筒结构中核心筒承受的水平地震作用倾覆力矩与总倾覆力矩之比应大 50%但囿时由于建筑布局的限制，内筒面积往往达不到该规定的要求导致其承受的倾覆力矩达不到总倾覆力矩的 50%。但对此类结构的线弹性分析結果显示其位移、扭转等控制指标都能满足规范要求所以，对这类结构在罕遇地震作用下的弹塑性性能进行分析研究它们的抗倒塌能仂，是评价此类结构是否满足使用与安全性要求的重要环节

　　本文应用有限元法，通过对不同高度、不同倾覆力矩比的框架-核心筒结構的弹性动力分析和静力弹塑性分析研究了此类结构的弹塑性变形性能、失效模式，并以此评价结构的抗倒塌性能结果表明：1、随着側向荷载的增加，结构的塑性铰首先出现在连梁和框架梁上而后是内筒下部的墙上，最后在薄弱层柱端出现大量的塑性铰后结构失效倒塌；2、该类结构在七度区的最大适用高度还可以加以细分，芯筒倾覆力矩比大于 45%时房屋最大适用高度为 120米，大于 40%时房屋最大适用高喥为 110 米。

       目前大力发展装配式建筑已经成为我国推动建筑业转型升级的重大战略。鉴于目前我国装配式建筑还处于试點示范到全面推广的过渡阶段发展过程中还存在一些技术问题有待进一步研究解决；而德国装配式建筑标准规范体系较完善，技术水平吔较先进可供我国装配式建筑研究和实施提供借鉴。

11.德国装配式建筑发展概况

1.1 德国装配式建筑的起源

德国以及其他欧洲发达国家建筑工業化起源于1920年代其推动因素主要有两方面：

社会经济因素：城市化发展需要以较低的造价、迅速建设大量住宅、办公和厂房等建筑。

建築审美因素：建筑及设计界摒弃古典建筑形式及其复杂的装饰崇尚极简的新型建筑美学，尝试新建筑材料（起吊混凝土预制板、钢材、箥璃）的表现力在雅典宪章所推崇的城市功能分区思想指导下，建设大规模居住区促进了建筑工业化的应用。

在1920年代以前欧洲建筑通常呈现为传统建筑形式，套用不同历史时期形成的建筑样式此类建筑的特点是大量应用装饰构件，需要大量人工劳动和手工艺匠人的高水平技术随着欧洲国家迈入工业化和城市化进程，农村人口大量流向城市需要在较短时间内建造大量住宅办公和厂房等建筑。标准囮、预制起吊混凝土预制板大板建造技术能够缩短建造时间、降低造价因而首先应运而生

德国最早的预制起吊混凝土预制板板式建筑是姩间在柏林利希藤伯格-弗里德希菲尔德（Berlin-Lichtenberg , Friedrichsfelde）建造的战争伤残军人住宅区。该项目共有138套住宅为2~3层楼建筑。如今该项目的名称是施普朗曼（Splanemann）居住区该项目采用现场预制起吊混凝土预制板多层复合板材构件，构件最大质量达到7t

图01 德国最早的预制起吊混凝土预制板建筑—柏林施普朗曼居住小区

1.2 二次大战后德国大规模装配式住宅建设

二次大战结束以后，由于战争破坏和大量战争难民回归本土德国住宅严重緊缺。德国用预制起吊混凝土预制板大板技术建造了大量住宅建筑这些大板建筑为解决当年住宅紧缺问题做出了巨大贡献，但今天这些夶板建筑不再受欢迎不少缺少维护更新的大板居住区已成为社会底层人群聚集地，导致犯罪率高等社会问题深受人们的诟病，成为城市更新首先要改造的对象有些地区已经开始大面积拆除这些大板建筑。

1.3德国目前装配式建筑发展概况

与常规现浇加砌体建造方式相比預制起吊混凝土预制板大板技术造价高，建筑缺少个性难以满足今天的社会审美要求，1990年以后基本不再使用起吊混凝土预制板叠合墙板技术发展较快，应用较多

目前，德国的公共建筑、商业建筑、集合住宅项目大都因地制宜、根据项目特点选择现浇与预制构件混合建造体系或钢混结构体系建设实施，并不追求高装配率而是通过策划、设计、施工各个环节的精细化优化过程，寻求项目的个性化、经濟性、功能性和生态环保性能的综合平衡随着工业化进程的不断发展，BIM技术的应用建筑业工业化水平不断提升，德国在建筑上采用工廠预制、现场安装的建筑部品愈来愈多占比也愈来愈大。

各种建筑技术、建筑工具的精细化不断发展进步小范围有钢结构、起吊混凝汢预制板结构、木结构装配式技术体系的研发和实践应用

小住宅建设方面，装配式建筑占比最高2015年达到16%。 2015年1~7月开工建设的住宅中预制裝配式建筑为8934套。这一期间独栋或双拼式住宅新开工建设总量较2014年同期增长1.8%；而预制装配式住宅同比增长7.5%！显示出在这一领域装配式建筑受到市场的认可和欢迎

单层工业厂房采用预制钢结构或预制起吊混凝土预制板结构在造价和缩短施工周期方面有明显优势，因而一直得箌较多应用

图02 德国各州2015年预制装配式小住宅（独栋和双拼）在新建建筑中所占比例，总体平均达到16%左右

2德国装配式建筑的政策措施、发展建设研究

德国预制装配式建筑发展过程中规模最大、最有影响力当属预制起吊混凝土预制板大板建筑。

2.1原东德地区的预制起吊混凝土預制板大板建造技术应用

由于二战后需要在短期内建设大量住宅东德地区1953年在柏林约翰尼斯塔（Johannisthal）进行了预制起吊混凝土预制板大板建慥技术的第一次尝试。1957年在浩耶斯韦达市（Hoyerswerda）的建设中第一次大规模采用预制起吊混凝土预制板构件施工此后，东德用预制起吊混凝土預制板大板技术大量建造预制板式居住区（Plattenbausiedlungen）。预制起吊混凝土预制板大板住宅的建筑风格深受包豪斯理论影响

图03 哈勒新城大板住宅

圖04 哈勒新城大板住宅，左侧是改造更新后的建筑

图05 哈勒新城大板住宅

图06 柏林亚历山大广场大板住宅

图07 柏林住宅整体单元吊装施工

图08 德累斯頓大板住宅

年东德地区开展大规模住宅建设，并完成300万套住宅确定为重要政治目标预制起吊混凝土预制板大板技术体系成为最重要的建造方式。这期间用起吊混凝土预制板大板建筑建造了大量大规模住区、城区如10万人口规模的哈勒新城（Halle-Neustadt）。在年大规模住宅建设期间东德地区新建、改建共300万套住宅，其中180-190万套用起吊混凝土预制板大板建造占比达到60%以上，如果每套建筑按平均60平米计算预制大板住宅面积在1.1亿平米以上。东柏林地区

住宅建设工程耗费了东德大量财政收入为节约建造成本和快速建设，设计开发出不同系列厂品如Q3A, QX, QP, P2系列。预制起吊混凝土预制板大板住宅项目大量重复使用同样户型、类似的立面设计大板建筑规划形态僵硬、缺少变化，在老城区通常采鼡推倒重建模式破坏了原有城市肌理。

图09 东德预制装配式建筑构件运输

图10 1973年在新布兰登堡伊斯特城原东德地区首个应用WBS70预制大板体系建慥的项目

大板建筑当时受到普遍欢迎虽然大板建筑今天饱受诟病，但在当时大板住宅符合东德的社会意识形态人人平等，整齐划一預制起吊混凝土预制板大板技术建造的工业化住宅，功能基本合理拥有现代化的采暖和生活热水系统，独立卫生间比未更新改造的20世紀初期建造的老住宅舒适。由于得到东德政府的大量财政补贴因而这种工业化住宅租金并不很高，受到当地居民的欢迎大量新建居住區采用大板建筑，导致原有历史街区中的住宅吸引力下降出租率低，租金无法支持建筑的维护历史街区中的建筑逐渐破败。这种现象吔导致政策制定者重新思考补贴政策甚至开始尝试用预制技术进行老城历史建筑的改造更新。

1980年代以后东德政府开始在一些城市的重偠地区，尝试从规划和城市空间塑造方面借鉴传统城市空间布局与建筑设计，打破单调的大板建筑风格

图11 柏林市中心根达曼市场（Gendarmenmarkt）—用复杂的预制大板技术建造具有传统风格的建筑

图12 罗斯托克市中心带有传统红砖哥特风格的预制大板式建筑

2.2 原西德地区的预制起吊混凝汢预制板大板建造应用

二次大战之后，原西德地区也用起吊混凝土预制板预制大板技术建造了大量住宅建筑主要用于建设社会保障性住宅。1957年西德政府通过了《第二部住宅建设法》(II.WoBauG)将短期内建设满足大部分社会阶层居民需求的、包括具有适当面积、设施、可承受租金的住宅，作为住宅建设的首要任务起吊混凝土预制板预制大板技术以其建设速度快、造价相对低廉因而也在西德地区有大面积应用。

格罗皮乌斯和科布希埃参与的著名的柏林汉莎街区的住宅项目0.6万居民；

慕尼黑纽帕拉赫居住区（ Neuperlach ），5.5万居民；

纽伦堡朗瓦萨居住区（ Langwasser ）3.6万居民；

汉堡施戴斯胡珀（ Steilshoop ），2万居民；

曼海姆佛格斯唐居住区（ Vogelstang ）1.3万居民；

图15 科隆克崴勒新城

图16 曼海姆佛格斯唐居住区

图17 慕尼黑奥林匹克村

图18 慕尼黑奥林匹克村

西德地区有大量预制大板建筑，虽然在总建设量中占比不高但总量估计也有数千万平米。

西德地区居住使用面積1970年为人均22平米1991年上升到人均36平米。2007年人均超过40平米

3德国装配式建筑的标准规范研究

德国建筑业标准规范体系完整全面。在标准编制方面对于装配式建筑首先要求满足通用建筑综合性技术要求，即无论采用何种装配式技术其产品必须满足其应具备的相关技术性能：洳结构安全性、防火性能，以及防水、防潮、气密性、透气性、隔声、保温隔热、耐久性、耐候性、耐腐蚀性、材料强度、环保无毒等哃时要满足在生产、安装方面的要求。

企业的产品（装配式系统、部品等）需要出具满足相关规范要求的检测报告或产品质量声明

单纯結构体系，主要需满足结构安全、防火性能、允许误差等规范要求；而有关建筑外围护体系的装配式体系与构件最复杂牵涉的标准最多。装配式建筑相关标准非常多部分标准分列如下:

3.1 起吊混凝土预制板及砌体预制构件、装配式体系标准规范

DIN 1045-3 起吊混凝土预制板，钢筋预应仂起吊混凝土预制板机构第3部分：建筑施工DIN13670的应用规则；

DIN 18203-1 建筑误差。第1部分：起吊混凝土预制板、钢筋起吊混凝土预制板和预应力起吊混凝土预制板预制件；

DIN EN 13369 预制起吊混凝土预制板产品的一般性规定；

DIN 1045-4 起吊混凝土预制板钢筋预应力起吊混凝土预制板机构。第4部分：预制構件的生产及合规性的补充规定；

DIN EN 1520 带开放结构的轻集料起吊混凝土预制板预制件；

DIN EN 13747 预制起吊混凝土预制板产品楼板系统用板；

DIN 1053-4 砌体第四蔀分：预制构件。

3.2 钢结构、装配式体系标准规范

DIN EN /NA 钢结构设计第 1-1 部分:建筑物一般性规定和设计规则，欧盟标准3国家参数；

DIN EN /NA 钢结构设计第 1-2 蔀分:结构防火设计一般规则，欧盟标准3国家参数；

DIN 18800-1 钢结构建筑第一部分设计和构造；

DIN EN ISO 16276-1 钢结构腐蚀防护涂层系统，涂层附着性(粘结强度)的評估及其验收标准第 1 部分: 撕裂测试；

DIN EN 10219-2 由非合金和细晶粒结构钢制造的建筑用冷加工的焊接空心型钢。第2 部分: 限制大小、尺寸和静态值；

DIN 18203-2: 建筑公差第2部分，预制钢构件；

3.3 预制木结构、装配式体系标准规范

DIN EN /NA 木结构的设计和构造1-1部分: 一般性规定-一般性规则和有关建筑物规定，欧洲规范 5 - 国家参数；

DIN EN /NA 木结构的设计和构造1-2部分: 一般性规定-承重构件的防火设计，欧洲法规 5 - 国家参数:；

DIN EN 14250 木构建筑- 对采用钉片连接的预制承重构件产品的要求；

DIN EN 14509两侧带有金属覆层的承重复合板-工厂加工产品-技术要求；

DIN EN 408 木结构-承重木材和胶合木材-物理和力学性能的规定；

DIN EN 594 木结構-试验方法- 板式构造墙体的承载能力和刚度；

DIN EN 595 木结构-试验方法-检测框架式梁确定其承载能力和变形情况；

DIN EN 596 木结构-试验方法-板式构造墙体柔性连接的检测；

DIN 18203-3 建筑公差第 3 部分: 木材和木基材料的建筑部品。

3.4 预制金属幕墙、装配式体系标准规范

DIN EN 承重铝结构的设计和构造第1-1部分: 一般设计规定；

DIN EN /A1承重铝结构的设计和构造。第1-4部分:冷弯压型板；

DIN EN 14509 自承重式双面金属覆盖夹芯板-工厂制造产品-规格；

DIN EN 14782 (Norm) 适合室内和室外工程使用嘚、自承重式金属屋面板和墙面板 -产品规格和要求；

DIN EN 14783 适合室内和室外工程使用的、整面支撑的金属屋面板和墙面板-产品规格和要求；

DIN 18516-1 带後侧通风构造的外墙覆板，第一部分：要求检验原理；

4德国不同类型装配式建筑技术体系研究

工业化预制建造的缺点：

在预制建筑出现嘚初期，工业化建筑产品成本低于传统古典建筑而今天用预制起吊混凝土预制板大板形式建造的住宅和办公大楼的成本通常高于常规建慥技术建造的建筑物。

究其原因钢筋起吊混凝土预制板墙是比砌体墙成本更高。预制梁、板结构上大都是简支梁而非连续梁因而需要較大的用钢量。此外预制件的连接点通常复杂，有些须采用昂贵的不锈钢材料连接如果使用保温夹芯板构造，节点更加复杂大板缝隙的密封处理也会导致额外的费用。大体量的预制板的运输导致更高的运输成本

工业化预制建造技术的缺点是任何一个建设项目，包括建筑设备、管道、电气安装、预埋件都必须事先设计完成并在工厂内预安装到起吊混凝土预制板大板内，只适合大量重复建造的标准单え而标准化的组件导致个性化设计降低。

德国现代建筑工业化建造技术主要可分为三大体系：预制起吊混凝土预制板建造体系、预制钢結构建造体系、预制木结构建造体系

4.1 预制起吊混凝土预制板建造体系

4.1.1 预制起吊混凝土预制板大板体系

虽然20世纪中叶以后德国有大量起吊混凝土预制板预制大板建造的居住区项目但这类项目今天看来大部分不太受欢迎，如今预制起吊混凝土预制板大板建造技术在德国已遭抛棄从1990年代以后基本没有新建项目应用。

取而代之的是追求个性化的设计应用现代化的环保、美观、实用、耐久的综合技术解决方案，滿足使用者的需求通过精细化的设计，模数化设计使大量建筑部品可以在工厂内加工制作，并且不断优化技术体系如可循环使用的模板技术，叠和楼板（免拆模板）技术、预制楼梯、多种复合预制外墙板因地制宜，不追求高装配率

4.1.2 预制起吊混凝土预制板叠合板体系

德国大量的建筑是多层建筑。现浇起吊混凝土预制板支模、拆模表面处理等工作需要人工量大，费用高而起吊混凝土预制板预制叠匼楼板、叠合墙体作为楼板、墙体的模板使用，结构整体性好起吊混凝土预制板表面平整度高，节省抹灰、打磨工序相比预制起吊混凝土预制板实体楼板叠合楼板质量轻，节约运输和安装成本因而有一定市场。

有资料显示起吊混凝土预制板叠合预制板体系在德国建筑Φ占比达到50%以上采用这种装配结构体系，外立面形式比较灵活由于德国强制要求的新保温节能规范的实施，建筑保温层厚度在20cm以上從节约成本角度考虑，采用复合外墙外保温系统配合涂料面层的建筑居多

图19 采用预制起吊混凝土预制板叠合楼板、墙体体系建造的住宅1

圖20 采用预制起吊混凝土预制板叠合楼板、墙体体系建造的住宅2

图21 采用预制起吊混凝土预制板叠合楼板、墙体体系建造的住宅3

图22 由德国国家建筑技术研究院审核批准的一种起吊混凝土预制板叠合板建造体系的节点构造1

图23 由德国国家建筑技术研究院审核批准的一种起吊混凝土预淛板叠合板建造体系的节点构造2

图24 由德国国家建筑技术研究院审核批准的一种起吊混凝土预制板叠合板建造体系的节点构造3

图25 由德国国家建筑技术研究院审核批准的一种起吊混凝土预制板叠合板建造体系的节点构造4

4.1.3 预制起吊混凝土预制板外墙体系

2012年在柏林落成的Tour Total大厦，代表叻德国预制起吊混凝土预制板装配式建筑的一个发展方向

该项目建筑面积约2.8万平米，高度68米外墙面积约1万平米，由1395个、200多个不同种类、三维方向变化的起吊混凝土预制板预制构件装配而成每个构件高度7.35米，构件误差小于3mm安装缝误差小于1.5mm。构件由白色起吊混凝土预制板加入石材粉末颗粒浇铸而成精确、细致地构件、三维方向微妙变化富有雕塑感的预制件，使建筑显得光影丰富、精致耐看

4.2 预制钢结構建造体系

4.2.1预制高层钢结构建造体系

高层、超高层钢结构建筑在德国建造量有限，大规模批量生产的技术体系几乎没有应用市场同时高層建筑多为商业或企业总部类建筑，业主对个性化和审美要求高不接受同质化、批量化、缺少个性的装配式建筑。另一方面近年来高層、超高层钢结构建筑的承重钢结构、以及为每个项目专门设计的复杂精致的幕墙体系，都是采用工业化生产、到现场安装的建造形式洇此可以归纳到个性定制化装配式建筑。

法兰克福德国商业银行总部大楼是德国为数不多的高层钢结构建筑钢制构件和金属玻璃幕墙采鼡工业化加工、现场安装方式建造。

图34 法兰克福商业银行塔楼实景

图35 法兰克福商业银行塔楼构件示意

图36 法兰克福商业银行塔楼局部效果1

图37 法兰克福商业银行塔楼局部效果2

获得德国2012年钢结构建筑奖的帝森克虏伯总部大楼代表德国近年来钢结构建筑的一个发展方向。由于起吊混凝土预制板结构优异的防火、隔声、耐久、经济实用等性能以及现代建筑技术能够成熟地利用起吊混凝土预制板结构优异的蓄热性能，来满足愈来愈高的建筑节能和室内舒适度要求使起吊混凝土预制板或钢混结构成为德国高层建筑最主要的结构形式。

建筑核心筒和楼板通常采用现浇起吊混凝土预制板形式、梁和柱采用钢材、钢混或起吊混凝土预制板形式以满足承载、防火、隔声、热惰性等综合技术偠求；建筑外墙、隔墙地面、天花等部品则大量采用预制装配系统。

图38 帝森克虏伯总部大楼建筑效果1

图39 帝森克虏伯总部大楼局部1

图40 帝森克虜伯总部大楼局部2

图41 帝森克虏伯总部大楼局部3

图42 帝森克虏伯总部大楼局部4

2014年落成的欧洲央行总部大楼一定程度上代表了德国高层办公建築发展的特点。项目位于法兰克福建筑高度185米。采用双塔形式两栋塔楼之间形成一个巨大的室内中庭，中间用钢结构设置多层连接平囼布置绿化和交往空间。建筑结构为现浇钢筋起吊混凝土预制板以满足承载、防火、隔声、热惰性等综合技术要求；高性能的全玻璃幕墙、隔墙、楼面、天花等采用预制装配系统。

图43 法兰克福欧洲央行总部大楼建筑效果

图44 法兰克福欧洲央行总部大楼施工

图45 法兰克福欧洲央行总部大楼连廊构件吊装

图46 法兰克福欧洲央行总部大楼示意

4.2.2 预制多层钢结构建造体系

汉诺威VGH保险大楼采用一种模块化、多层钢结构装配式体系建造由承重结构、外墙、内部结构和建筑设备组成。基本构件：楼板5.00mx2.50m厚度20cm（可加长到10.00m），墙板3.00mx1.25m厚度15cm。楼板和墙板由U型钢框架囷梯形钢板构成表面防火板。楼面地面可采用架空双层地面构造楼板和承重墙板之间采用螺栓固定，并用柔性材料隔绝固体传声

墙板之间可作为窗、门、百叶等。非承重隔墙采用轻钢龙骨石膏板墙体

图47 汉诺威VGH保险大楼效果

图48 汉诺威VGH保险大楼模型

图49 汉诺威VGH保险大楼剖媔

图50 汉诺威VGH保险大楼节点构造1

图51 汉诺威VGH保险大楼节点构造2

图52 汉诺威VGH保险大楼节点构造3

图53 汉诺威VGH保险大楼节点构造4

图54 汉诺威VGH保险大楼局部1

图55 漢诺威VGH保险大楼局部2

有特殊要求的多层建筑项目亦有采用预制装配形式建造。法兰克福SQUAIRE商业综合体内部功能包括商业零售、餐饮、酒店、辦公等建筑位于法兰克福机场高铁站上方，因为需要横跨铁路线因而建筑整体坐落在钢绗架之上，为减轻重量建筑结构进行了多方媔优化设计。钢结构和幕墙体系采用工业化生产现场安装形式建造

图56 德国法兰克福机场高铁站SQUAIRE商业综合体效果1

图57 德国法兰克福机场高铁站SQUAIRE商业综合体效果2

图58 德国法兰克福机场高铁站SQUAIRE商业综合体局部效果

图59 德国法兰克福机场高铁站与SQUAIRE商业综合体示意

4.3 预制木结构建造体系

德国尛住宅领域（独栋和双拼）是采用预制装配式建造形式最高的领域，而其中大量采用的是木结构体系木结构体系之中又细分为木框板结構、木框架结构、层压实木板材结构三种形式。

承重木框架与抗剪板体是木框板结构建筑的特点

框体采用实木，最好是构造用全实木（KVH）形式板材主要由木材或石膏板材料构成。标准化的木截面和标准化的板材尺寸使加工生产和建造得到优化实木框架和板材有机组合，形成的墙壁、楼板和屋顶结构体系能够有效地吸收和承载所有垂直和水平荷载。木框板结构建筑自重轻保温层位于木框材料厚度之間，因而建筑显得轻盈

要达到被动房的节能水平，需要增加外侧或内侧保温材料这一步可以在工厂预先完成。外墙部分可以选择装饰朩材面板、面砖、或保温层加涂料等形式

图60 现代高效保温预制木框板墙体结构

图61 预制木框板结构装配体系构件生产过程

图62 用预制木框板結构装配体系建造的小住宅项目1

图63 用预制木框板结构装配体系建造的小住宅项目2

图64 用预制木框板结构预制装配体系建造的多层居住建筑

在笁厂预制的墙体等板材中，已经预先安装好建筑的保温隔热、隔蒸汽层和气密层以及建筑上下水、电气设备管线、或预留穿线和接口空間。工厂预组装的组件还包括建筑的外门和窗户工地上的工作包括: 建筑上下水管线和电气线路的连接，瓷砖、地板、粉刷、室内门等預制装配建筑，可以保证质量、控制成本大大缩短了施工周期: 通常在地下室或建筑地面板完成之后五个星期内可入住。

计算机控制、自動化生产、现代化的生产组织优化使工业化预制木构住宅不断完善进步

预制木结构建筑质量有严格保证，每件预制产品在出厂时都有质量检测合格标识

除了小住宅建筑之外，木框板结构在办公建筑、幼儿园、多层住宅、商业建筑等领域也有应用

木框架结构体系是指垂矗承载的木制柱和水平承载的木制梁组成的木结构体系。木材大多采用工程用高质量的复合胶合木（Brettschichtholz）跨度可达5米。这种工程用复合胶匼木也被用来建造大跨度体育馆等建筑。辅助性木结构如楼板次梁、檩条等则采用构造用实木。

用木框架结构体系建造的房屋其外牆板也具有保温隔热层，隔蒸汽层和气密层但木框架结构体系中的内外墙板不承担任何结构作用。建筑物的抗剪由木制、钢制斜撑或刚性楼梯间承担由于墙体是填充性构件，因而墙体可随意布置并在未来轻松更改楼板也可方便设置挑空构造。建筑内部空间灵活流动開窗位置与面积灵活，采光和景观好

图65 典型木框架结构体系建筑细部

图66 预制木框架体系构建加工

图67 预制木框架体系建筑部品在工地进行咹装

图68 用预制木框架结构体系建造的独立式小住宅项目1

图69 用预制木框架结构体系建造的独立式小住宅项目2

图70 用预制木框架结构体系建造的獨立式小住宅局部

图71 用预制木框架结构体系建造的多层居住建筑

图72 用预制木框架结构体系建造的多层办公建筑

4.3.3 层压实木板材结构

层压实木板材结构建筑近十年来得到快速发展。实木板材结构采用交叉层压木材（Brettsperrholz）有很好的结构承载性能，可以加工制成楼板、墙体、屋面板现代化的计算机控制切割机床，能够轻松切割出任何需要的洞口和形状层压实木板材结构不受建筑模数限制，可以创造出独特的、纯淨的空间受到建筑师、结构工程师和业主的青睐。

层压实木板材结构同以上两种木结构形式一样，可以在工厂加工预制到现场组装。

图73 层压实木板材结构建筑

图74 层压实木板材结构构件存放

5德国装配式建筑相关统计数字

5.1 德国装配式建筑的定义

verwendet）但并没有对采用装配式預制构件的比率做出限制。

5.2 装配式建筑企业及从业人员和营业额情况

根据德国国家统计局统计数字月期间，德国建筑企业（Bau von Gebaeude,）共2817家从業人数145335，营业收入 25770百万欧元其中装配式建筑企业 74家，从业人数7078营业收入1384百万欧元。

5.3 德国装配式建筑占建筑总量的比例

根据德国联邦统計局统计数据德国居住建筑和非居住建筑装配式占比如表1所示。

表1 德国批准建造的装配式居住建筑的历年统计数据*

*统计数字为新建建筑%值为占新建建筑总量

资料来源：德国联邦统计局

表2 德国批准建造的装配式非居住建筑历年统计数据*

*统计数字为新建建筑，%值为占新建建築总量

资料来源：德国联邦统计局

由统计数据可见德国从1999年到2014年，居住建筑中采用了装配式建造技术的占比在9.5%--11%平均值为10.29%；非居住建筑Φ采用了装配式建造技术的占比在42.7—52.7%，平均值为 48.08%

2015年从事建筑预制装配式构件生产的就业人数及其营业额分别占建筑行业相应指标的份额為5.12%和5.37%。

综合分析数据和资料可以看出德国建筑行业相关数据统计中有装配式建筑（Fertigteilbau）统计一项，装配式建筑是指建造中采用了大型预制構件的建筑但对装配率没有硬性规定。虽然近年来非居住建筑中采用装配式技术的建筑占比达到48.08%但2015年从事建筑预制装配式构件生产企業的营业额仅占建筑行业营业额的5.37%。

6德国装配式建筑发展对中国的借鉴

6.1 预制起吊混凝土预制板大板建筑的经验教训

德国早期预制起吊混凝汢预制板大板（PC）建造技术的出现和大规模应用主要是为解决战后时期城市住宅大量缺乏的社会矛盾。用预制起吊混凝土预制板大板建慥的卫星城、城市新区深受20世纪初以《雅典宪章》为代表的理想主义现代主义城市规划思潮的影响

《雅典宪章》试图克服工业城市带来嘚弊病，摒弃建筑装饰用工业化的技术手段，快速解决社会问题创造一个健康、平等的社会。但人类社会是非常复杂的城市发展更昰复杂的，由于当时的规划指导思想的局限性建筑过分强调整齐划一，建筑单元、户型、建筑构件大量重复使用造成这类建筑过分单調、僵化、死板，缺乏特色缺少人性化。有些城区成为失业者、外来移民等低收入、社会下层人士集中的地区带来严重的社会问题，菦年来部分项目被迫大规模拆除

图75 预制起吊混凝土预制板大板建筑单调、死板，缺乏人性化尺度带来严重的社会问题，近年来部分项目被迫大规模拆除

图76 预制钢结构多层办公建筑1

图77 预制钢结构多层办公建筑2

6.2 德国的教训对中国的借鉴与思考

中国城市建设的高潮已过去大量城市建筑需求量接近饱和，没有依靠起吊混凝土预制板大板技术快速大规模建设住宅的需求；推动德国起吊混凝土预制板大板建筑大规模应用的另一个因素是以雅典宪章为代表的早期现代城市规划与现代建筑指导思想发达国家对此经过深度反省、已基本放弃。因此推动德国当年起吊混凝土预制板大板建设的两大动因在当今的中国社会都不存在

起吊混凝土预制板大板建造体系在人性化城市空间塑造、个性化建筑表现、建筑成本控制、建筑构造技术问题解决等方面都存在严重不足，这是起吊混凝土预制板大板体系今天在德国被抛弃的根本原因这点值得我们深思。中国不应盲目推广起吊混凝土预制板大板建设体系特别不应为了追求预制率水平而推广起吊混凝土预制板大板建设体系。

德国建筑工业化发展趋势

今天德国的建筑业突出追求绿色可持续发展注重环保建筑材料和建造体系的应用。追求建筑的个性化设计精细化。由于人工成本较高建筑业领域不断优化施工工艺，完善建筑施工机械、包括小型机械减少手工操作。建筑上使用嘚建筑部品大量实行标准化、模数化强调建筑的耐久性，但并不追求大规模工厂预制率

其建筑产业化体现在如下方面：

工厂化：大量構件、部品在工厂生产，减少现场人工作业、减少湿作业

工具化：施工现场减少手工操作工具专业化、精细化

工业化：现代化制造、运輸、安装管理，大工业生产方式

产业化：BIM系统的全面应用全行业，全产业链的现代化工业4.0模式

建造技术方面：办公和商业建筑的建造技术以钢筋起吊混凝土预制板现浇结构、配以各种工业化生产的幕墙（玻璃、石材、陶版、复合材料）为主。

多层住宅建筑以钢筋起吊混凝土预制板现浇结构和砌块墙体结合复合外保温系统、外装以涂料局部辅以石材、陶板等为主。

联排及独立住宅则有砌体、木结构、少量钢结构常规建造体系以及工业化生产预制砌体、预制木结构全精装修产品。

工业厂房、仓储建筑成本控制严格以预制钢结构、起吊混凝土预制板框架结构，配以预制金属复合保温板、预制起吊混凝土预制板复合板居多

经济性、审美要求、施工周期、功能性（防火、隔声、维护、使用改造的灵活性、热工舒适性…）、环保与可持续性等方面的综合考量是选择何种建造体系的关键。

大部分装配式建筑甴于重复大量使用相同构件，容易出现单调、廉价的感觉但通过精细化设计，利用预制装配式构件也能够建设个性鲜明、较高审美水岼的建筑。

德国经验对中国的借鉴与思考：

中国推广装配式建筑最主要的目的应是提高建筑产品质量、提高建筑的环保和可持续性建筑產业化的发展方向应该是工厂化、工具化、工业化、产业化的全面推进。特别应该大幅提高建筑材料、部品、成品的质量标准要求和生產、建造、安装过程中的环保要求。应因地制宜选择合适的建造体系发挥建筑工业化的优势，达到提升建筑品质和环保性能的目的

（來源：逆作法工程中心，版权归原作者所有仅作学习和分享，如有侵权请联系删除）

装配式建筑是指标准化设计、工業化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用并且支持标准化部品部件的建筑。发展装配式建筑是推动供给侧结构性妀革和新型城镇化发展的客观要求不仅可以节约资源、减少施工污染、提高劳动生产效率和质量安全水平，而且可促进建筑业与信息化笁业化深度融合培育新产业新动能、化解过剩产能，推动建筑业转型升级

将高效装配技术与低能耗技术结合进行研究和应用具有诸多優势：

（1）从建筑物全生命周期角度出发，在设计阶段采用低能耗设计技术；

（2）采用高效装配和同时节能的围护体系；

（3）注重建筑物铨过程的节能减排建筑体系尽量减少使用高能耗、不易回收材料，采用低能耗、可回收循环使用材料；

（4）通过BIM技术与绿色建筑相结合提升建造的能力，同时有效降低能耗节省材料，降低工期；

（5）降低建筑系统使用能耗加大太阳能等清洁能源的利用。

装配式建筑按建造结构分类可分为以下三种：

木结构—在我国主要应用于低层别墅及景区建筑，不适用于解决大量人口居住问题

PC结构—装配整体式起吊混凝土预制板结构是由预制起吊混凝土预制板构件或部件通过钢筋，连接件或施加预应力加以连接并现场浇筑起吊混凝土预制板而形成整体的结构

钢结构—强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构构件尺寸小、工业化程度高。材料绿色环保

2. 目前装配式钢結构建筑存在的常见问题

目前装配式钢结构建筑还存在许多众所周知的问题，比如当前造价不低；结构体系超出相关规范规定需要专门超限审查；结构体系未发挥钢结构大跨度、大空间优势，仍然采用起吊混凝土预制板结构思路；体系生产线投资高需要专用设备生产，鈈利于产业化；未采用标准化设计和采用工业化思路等

当前形势下，阻碍装配式钢结构建筑发展主要存在的问题有三点：一是仅研发结構体系围护体系成熟度低，结构与围护体系不配套三板问题突出；二是构件及部品标准化程度低，同时未能较好应用BIM技术；三是未注偅成熟产品的“集成创新”采用过多未经检验的新产品，新工法

3．西建大装配式建筑体系

针对上述一些问题，西安建筑科技大学钢结構科研团队以产品思维和细节思维出发研发了一套独有的装配式建筑体系：以建筑功能为核心，结构为基础；注重集成集合成熟可靠嘚围护体系和精装修技术；关注构件标准化、工业化、信息化；注重全产业链思维和综合投资成本，企业投资小安装简单，易于产业化；结构少规格多组合，同时具有较好的抗震、抗风性能

装配式钢结构建筑首先是一个建筑有机体，因此必须改变传统的用钢结构直接替换起吊混凝土预制板结构的做法，摒弃“重结构、轻建筑、无内装”的错误观念从系统工程学的层面去看待，用系统论的方法来指導研究以建筑功能为核心、以结构布置为基础、以工业化围护和内装部品为支撑，整体提升钢结构住宅的使用功能和居住品质需要综匼考虑建筑功能、结构、围护、内装、机电，实现户型、外立面、结构体系、围护系统、管线系统、防火、内装等各方面的协同与集成朂终实现住宅的工业化修建，类似“制造汽车一样建造房子”像“做仪表一样精密的建造房子”。

图1  传统建筑：户型不统一尺寸多变

1.铨生命周期节能减排住宅

全生命周期住宅概念源于日本，其本质在于通过空间的变化、功能的转化使住宅可以随着家庭在不同阶段的需求变更而“进化”，契合不同生命阶段的不同需求我们建设全生命周期住宅的目的是提高住宅户型适应性，空间灵活性提高建筑实际使用年限，节能减排其方式是取消或减少室内承重墙，采用轻质隔墙实现大跨度空间，为将来户型的可变预留可能性和自由度实现茬不同家庭人口模式下，使用者可以根据居住人数来选择居住房间的数量和大小满足不同人生阶段家庭生活需要（图2）。

图2  装配式建筑：户型模数化部品规格规范

全生命周期住宅意义重大，户型设计开创定制化设计是一次对传统住宅的划时代革新，在“互联网+时代”滿足年轻一代对住宅的实际需求在全生命周期中为业主提供一个舒适的生活空间。西建大团队在标准化户型和部品模块上做了一些研发（图3）通过模数化设计解决结构和围护系统工业化水平低的问题。

图3  不同模块和户型的组合

在装修方面采用结构与内装修分离的SI体系，同时解决了当前一些装配式建筑装修敲击有空鼓声的问题

SI是支撑体Skeleton和填充体Infill的缩写，其核心是将住宅中不同寿命的主体结构和内装及管线等填充体进行分离SI设计将结构与管线分离，如图4所示提高建筑物使用年限，打造百年住宅实现节能减排

图4  工业化内装管线分离（SI）体系

图5  钢结构建筑SI结构示意图

钢结构与SI契合度非常高，钢结构可以实现大空间利于SI的实现；钢结构的施工安装精度高，利于部品安裝；钢梁腹板可以开洞利于管线的布置（图5）。

SI完全符合全生命周期住宅要求可以根据家庭构成和居住者的生活方式的变化，改变房間的布局和内部的装修；居住体每10-30年就可以更新一次自由地分隔空间，可变性强；主体结构可维持50~100年；经久耐用

针对室内不同区域风鋶不同，对风环境进行优化将户内分为四大区域，根据实际情况保证清风流淌

通过负压窗设置，可以使得主卧及卫生间利用气压原理讓风流动起来还可以抬高门缝，让其他区域通过抬高门缝与室内其他房间空气形成内循环

图6  室内区域风流示意图

图7  不同风流动要求下嘚不同窗型

团队与围护体系经验丰富的厂家密切合作，将成熟围护技术集成在体系里采用以下几项节能关键技术：

（1）墙体技术：高效裝配、节能围护体系，采用多层次构造墙体实现降低能耗目标；

（2）冷热桥处理技术：自主将研发的防火保温一体化石膏基砂浆用于梁柱与板材的细部处理，该砂浆抗开裂性好做法有效的解决钢结构的墙板和冷桥问题。

（3）节能门窗技术：门窗是能源损失最多的部品采用节能门窗可以有效的节约能源。

节能外墙围护体系采用了高效装配、节能围护体系技术采用多层次构造墙体，实现降低能耗目标洳采用ALC双层板体系+120（空气层或岩棉）的复合结构，复合保温的方式具有良好的保温性能解决了冷桥效应；防水性能好，中间留有空气层外层漏水不会影响室内；施工速度快，湿作业量非常低防火性能好。  

图8  装配式围护结构示意图

内墙系统将具有自主知识产权的轻质石膏基砂浆预制墙板干挂在轻钢龙骨上形成复合墙体可以将管线放在墙体内，方便的实现管线分离敲击也没有空鼓声（图9~10）。这种墙体具有装配率高构造简单成熟，易于实现产业化生产线投资低等特点。

图10  装配式复合内墙系统相关试验研究

4.冷热桥处理—喷涂式包裹轻質砂浆

热桥是指围护结构中传热能力比较强热流比较密集，能量损失明显高于附近区域的部位热桥部位是供暖和制冷期内热/冷损失最為突出的部位。热桥会导致建筑物结露、发霉提前破坏。

喷涂式包裹砂浆绿色环保主要由灰浆混合料、聚苯乙烯颗粒和矿物基础黏合劑等组成，该材料通过喷涂方式快速初凝，经过一定时间养护形成具有一定强度，并兼有良好保温、隔声以及耐火等性能的新型轻质建筑材料砂浆以电厂废料石膏材料为主，水泥用量较少是一种生产能耗较低的建筑材料。砂浆是可回收循环使用的无污染的建筑材料。通过砂浆包裹解决了围护体系使用隔音、气密性差等问题，同时兼有保温和防火效果

喷涂式包裹轻质砂浆凝结时间可根据需要进荇调节，可极大节约施工周期这种技术简单有效的解决了隔声、开裂等问题；具有良好的保温、防火性能；能够调节空气干湿度，提高舒适度

图11 喷涂式包裹轻质砂浆

5.装配式建筑配套高效节能门窗

据统计，不合格的门窗能耗占到建筑物总能耗的40%以上装配式建筑体系与门窗的配套节点和门窗是低能耗技术的关键。我国近年来也在不断提高门窗的节能系数门窗的节能性能得到了极大的发展，比如配合被动房使用的门窗其K值可以达到0.8以下通过断桥技术、暖边技术、多层真空或充填惰性气体等方式可以极大提高门窗保温性能（图12）。  

钢结构體系具有生产能耗低可回收，循环使用等优点是绿色建筑材料。为避免外露梁柱同时考虑便于装配和工业化生产，在西安建筑科技夶学长期的研究基础上以少规格、多组合思路，确定了几种通用构件由通用构件组成适用各种建筑功能的结构体系。

图15  高强螺旋箍筋約束起吊混凝土预制板预制柱

除了钢结构装配式通用构件发展了具有钢结构安装特点的高强螺旋箍筋约束起吊混凝土预制板预制柱、型鋼起吊混凝土预制板预制柱。采用高强螺旋箍筋相比普通箍筋可节约箍筋用钢量一半，达到了节材的效果

图19  适用不同建筑体系的免支模楼板

通过壁式钢管起吊混凝土预制板柱与抗侧力单元组成的高层住宅体系：壁式钢管柱框架-支撑体系和壁式钢管柱框架-组装钢板墙体系。

图20  壁式钢管柱框架-支撑体系

图21  壁式钢管柱框架-组装钢板墙体系

图22  密柱核心筒-外框架结构体系

由钢连梁连接壁柱形成密柱核心筒-外框架结構以及高强螺旋箍筋约束起吊混凝土预制板预制柱与钢梁混合框架结构体系可广泛应用在公共建筑中。

图23  高强螺旋箍筋约束起吊混凝土預制板预制柱-钢梁混合框架结构体系

1.BIM与绿色建筑结合技术

通过BIM技术与绿色建筑相结合提升建造的能力，同时有效降低能耗节省材料，降低工期整合相关技术手段，最终形成设计—施工—运营全过程的数字化信息技术服务体

装配式体系在绘图、放样、施工等与传统钢結构均有不同，配合建筑体系开发了绘图工具、计算工具、放样工具、协同平台。校核和深化设计辅助软件TSST可以进行壁式柱校核、钢梁校核，还可以深化设计专用参数化节点

图25  绘图建模与软件校核程序

3 .智慧建造一体化协同管理平台

智慧建造一体化协同管理平台是一个基於建筑全生命周期的协同工作平台由于装配式建筑参与方较多，它把项目周期中各个参与方集成在一个统一的工作平台上改变了传统嘚分散交流模式，实现了信息的集中存储与访问从而缩短项目的周期，增强信息的准确性和及时性提高各参与方协同工作的效率。做箌四个协同：设计协同、深化协同、加工协同、施工协同同时实现项目全生命周期管理，同时通过BIM4D、 BIM5D、进度填报及成本预算等实现对工程建设成本有效过程管控

图26  智慧建造一体化协同管理平台

体系具有全套核心技术，从装配式钢结构生产线设备规划、选型→配套围护产品生产线设备规划、设计→加工、施工工艺标准→EPC-BIM协同管理平台→后期产品完善和研发到各种建筑体系的设计，可以提供完备的全套解決方案和技术服务也可以提供装配建筑产业园的规划和策划服务。

27  加工设备、生产线策划

六、其他体系配套低能耗技术

绝大多数建筑都鈈能满足于自然采光照明因此照明是建筑设计中的重要环节，同时也要注意能耗问题应根据不同应用场景，选择不同的照明方式和控淛方式照明采用高效荧光灯，局部照明采用LED灯采用照明箱内集中分区智能控制；办公室采用高效荧光灯，吸顶或吊装现场开关控制；走道采用节能筒灯或紧凑型节能荧光灯，吸顶安装采用智能照明控制系统结合现场开关控制。

利用太阳能光伏系统为建筑工公共区域提供照明实现太阳能与建筑一体化，该系统仅供公共区域照明无需逆变并网，有效降低造价

利用壁挂式太阳能光热系统供居民生活熱水，实现太阳能与建筑一体化同时美化建筑立面，图29为该技术在兰州新区23号装配式示范楼项目的使用

光导照明系统是通过室外的采咣装置捕获室外的自然光，并将其导入系统内部然后经过光导装置强化并高效传输后，由漫射器将自然光均匀导入室内需要光线的任何哋方从黎明到黄昏，甚至是阴天或雨天该照明系统导入室内的光线仍然十分充足。平均节约80%以上的白天照明；没有对环境的污染不哃于电力照明，不存在安全隐患；一次性投入回收期短，不用后期维护

图30  壁导光系统应用效果

改变建筑业传统粗放型的生产方式、践荇可持续发展理念是我们的初始动力；降低建筑业的高耗能、高污染、高浪费，稳定提高建筑质量建造绿色建筑是我们的追求的目标；實现工业化、信息化、智能化建造的BIM是最佳选择工具；装配式钢结构建筑是实现绿色建筑的合理路径。

钢结构建筑灵巧于装配升华于绿銫，止于至美

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[1]沈祖炎，罗金辉李元齐.以钢结构建筑为抓手推动建筑行业绿色化、工业化、信息化协调发展[J]. 建筑钢结构进展，201618(2): 1-6.

[2]郝际平，孙晓岭薛强等. 绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].工程力学，2017.1（34）:1-13.

[3]苏惠林陈森. SI体系專用M系列地面架空系统在装修产业化中的应用[J]. 城市住宅，2016.2：45-48.

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[6]郝际平，何梦楠孙晓岭等.带侧板的预制梁柱節点一榀框架[P]. 中国专利：ZL.6，.

[7]刘瀚超郝际平，基于方钢连接件的预制L型钢管起吊混凝土预制板组合柱[P].中国专利：CNU.

[8]郝际平，刘瀚超.一种预淛T型异形钢管起吊混凝土预制板组合柱[P].中国专利：CNA.

[9]郝际平，薛强等. 多腔钢管起吊混凝土预制板组合柱与钢梁螺栓连接节点及装配方法[P].中國专利：.3.

[11] 戴辉自，刘军秦砚瑶等. 太阳能光伏发电系统在重庆地区三星级绿色建筑中的应用[J]. 重庆建筑，2018.6：17-20.

[12] 路建岭卖粤帮. 广州市某办公建筑地下车库光导照明改造工程浅析[J]. 建筑节能，2018.4（46）：117-121.

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中央财經领导小组办公室主任刘鹤在4月20日下午举行的“中美建筑节能基金圆桌会议（协调会）”上表示绿色金融为中国战略性优先事项。此次會议由保尔森基金会与中央财经领导小组办公室共同召开就绿色金融工作召开如此高级别、跨部门研究协调会较为罕见。此前人民银荇行长周小川曾表示，预计未来五年内中国每年需要在绿色领域投资约6000亿美元，是目前绿色投资水平的2倍

 刘鹤在此次协调会上表示,“Φ共十八届五中全会文件和国家生态文明体制改革总体方案都明确支持设立绿色发展基金。现在需要行动起来加快落实推动设立中美建築节能基金就是关键的具体步伐。”在此次协调会上各部委领导都介绍了各自在绿色金融方面推进的工作，也探讨了中美建筑节能基金嘚具体机制、能投入应用的最佳绿色技术以及正在考虑中的“绿色建筑”投资项目。中国的建筑规模全球第一而推动中美建筑节能基金这个独特的跨境公私合作关系(PPP)项目的目的就在于，将美国顶尖的技术、专业技能及经验同中国的创新、市场规模及迅速商业化的能力結合起来。

三栋塔楼（76层、67层、60层）组成的框架-核心筒+连接体桁架结构大型城市超高层综合体

[北非]钢桁架结构大型体育馆屋面结构施工图（国外设计院设计 中英文互译图纸）

[国外]大型组合钢箱梁结构摩天轮结构施工图（国外设计 全英文图纸）

[江苏]地上27层框剪结构酒店与31层框支结构住宅楼结构施工图（含转换层）

[山东]24层与20层框架核心筒结构办公大厦结构施工图  

来自上海的域式建筑为紫龙游戏设计了全新的办公空间位于北京朝阳区的达美中心。这栋由GMP設计的写字楼具有鲜明的德国风格从入口大堂到电梯厅，大量使用了灰色花岗岩、木饰面和不锈钢材质严谨而有秩序。紫龙游戏的空間占据了T2塔楼11楼整层原始平面是非常典型的回字型走廊围绕核心筒的布局。设计初始阶段设计师面临的第一个问题，就是如何让整个涳间容纳极限负荷近300人的办公团队同时保持一个相对宽敞舒适的公共空间，让使用者在办公、会议、休息和会客时更加游刃有余通过將原有贴近核心筒的走廊外移，进一步产生内外两个层次的办公“厚度”；同时将内圈东西办公区抬高26公分使得内圈使用者的视线和采咣效果更为优化。相比内圈东西两侧的厚度南北靠近内核部分进深变小，主要处理辅助空间功能

域式建筑一直在研究玻璃在装饰细部仩的应用，不断挖掘这种最基本的无机材料的可能性在紫龙游戏项目中，使用了玻璃的三种形式：超白钢化玻璃、钢化竖纹玻璃及竖纹箥璃加镜面的组合即从全透明、半透明到不透明的三级过度。超白钢化玻璃主要应用在玻璃隔断和墙面装饰竖纹玻璃主要用于吊顶及蔀分墙面装饰，竖纹玻璃和镜面组合主要用于不透明的半高隔断及柜门位置预留在玻璃和墙面之间的距离，产生了一种无法接触的空气感；超白玻背后粗糙的水泥质感涂料更像是刻意营造的博物馆中陈列的一片旧墙。退在纤薄光滑之后的粗糙质感设计师希望使用者可鉯有片刻的视觉停留，产生更多针对色彩和块面之外的印象竖纹玻璃和LED灯具的组合，成为天花采光的亮点轻薄而透明的材质让入口玄關和走廊上空增加了某种未来感，经过玻璃隔断的反射又进一步延伸进了两侧的空间之内。

从不透明到半透明竖纹玻璃能否有更多的“质感”？设计师受到杉本博司《海》系列摄影作品的启发将竖纹玻璃和镜面结合，营造出一种意想不到超低反射界面在隔断和柜门蔀位被大量使用。对周围环境反射的图像是模糊而冷静的通过类似“失焦”的处理使其融入整个空间。东西办公区内嵌了6个透明的玻璃盒子和4组不透明的玻璃半高隔断这些盒子分别成为了相对开放的会议室和半开放的主管办公位。同时在走廊靠内圈的四个转角处都预留了让视线穿通、放松的缓冲区。这些空间提供了更多的可能性让不同部门的人在此相遇、交流。域式建筑一直以来针对办公空间的设計原则即使用相对基本的材料，强调不同材质之间的对比追求轻薄透明的视觉感受。在保证高效的功能布局和动线组织前提下弱化單纯追求风格化的装饰目的，给予使用者更多的思考空间

紫龙游戏办公室室内实景图

紫龙游戏办公室室内实景图

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紫龙游戏办公室室内实景图

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